Ein Team australischer und US-amerikanischer Astronomen hat die nahe Galaxie M83 beobachtet und ein neues, kleines, energiereiches Schwarzes Loch namens MQ1 entdeckt – das erste Objekt seiner Art, das so detailliert untersucht wird. Astronomen haben bereits ein paar kompakte Objekte gefunden, die so energiereich wie MQ1 sind, aber sie waren bis jetzt nicht in der Lage, die Größe der Schwarzen Löcher innerhalb dieser Objekte herauszufinden.
Das Team beobachtete das MQ1-System mit verschiedenen Teleskopen und entdeckte, dass es ein normal großes Schwarzes Loch ist und keine etwas größere Version, die zuvor aufgrund der hohen Energiemenge in Betracht gezogen wurde. Der Seniorwissenschaftler Dr. Roberto Soria von der Curtin University ist Mitglied des International Centre for Radio Astronomy Research (ICRAR) und leitete das Forschungsteam, das MQ1 untersuchte. Er sagte, es sei wichtig zu verstehen, wie die Sterne in einer Spiralgalaxie wie M83 entstanden, wie sie sich entwickelten und wie sie starben.
“MQ1 ist als Mikroquasar klassifiziert. Das ist ein Schwarzes Loch, das von einer Blase aus heißem Gas umgeben ist, welche von zwei Jets kurz außerhalb des Schwarzen Lochs aufgeheizt wird. Die Jets schießen Energie in entgegengesetzte Richtungen und agieren wie kosmische Sandstrahler, die das umgebende Gas durchdringen”, sagte Dr. Soria. “Die Bedeutung der für MQ1 gemessenen, starken Jet-Energie geht über diese spezielle Galaxie hinaus: Sie hilft Astronomen, die starken Auswirkungen der Jets von Schwarzen Löchern auf das umgebende Gas zu verstehen und zu quantifizieren, welches aufgeheizt und weggeblasen wird.
“Das muss ein entscheidender Faktor in den Frühstadien der galaktischen Entwicklung vor zwölf Milliarden Jahren gewesen sein, weil wir Hinweise darauf haben, dass energiereiche Schwarze Löcher wie MQ1, die heute selten sind, zu der Zeit häufig vorkamen”, sagte Soria. “Durch die Untersuchung von Mikroquasaren wie MQ1 erhalten wir einen Einblick davon, wie sich das frühe Universum entwickelte, wie schnell Quasare wuchsen und wie viel Energie Schwarze Löcher in ihre Umgebungen abgaben.” Zum Vergleich: Der energiereichste Mikroquasar in unserer Galaxie, genannt SS433, ist etwa zehnmal schwächer als MQ1.
Obwohl das Schwarze Loch in MQ1 nur etwa 100 Kilometer Durchmesser hat, ist die MQ1-Struktur, wie sie vom Hubble Space Telescope identifiziert wurde, viel größer als unser Sonnensystem. Die Jets erstrecken sich auf jeder Seite des Schwarzen Lochs bis in eine Entfernung von 20 Lichtjahren. Schwarze Löcher gibt es in verschiedenen Größen und sind als stellare Schwarze Löcher (weniger als 70 Sonnenmassen) oder supermassive Schwarze Löcher klassifiziert. Letztere besitzen die Masse von Millionen Sonnen, so wie das riesige Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraßen-Galaxie. (Anm. d. Red.: Es gibt auch Hinweise auf die Existenz mittelschwerer Schwarzer Löcher im Bereich von zehntausenden Sonnenmassen, aber hier sind die Beobachtungen nicht ganz so eindeutig wie bei stellaren und supermassiven Exemplaren.)
MQ1 ist ein stellares Schwarzes Loch und entstand wahrscheinlich, als ein Stern starb und kollabierte, um eine kompakte Masse zurückzulassen. Die Entdeckung von MQ1 und dessen Eigenschaften sind nur ein Ergebnis der umfassenden Untersuchung von M83, einer 15 Millionen Lichtjahre entfernten Galaxie.
M83, die bekannte Galaxie am Himmel der südlichen Hemisphäre, wird mit dem Hubble Space Telescope und den Magellan-Teleskopen in sichtbarem Licht kartiert, während das Chandra X-ray Observatory im Röntgenbereich beobachtet und das Australia Telescope Compact Array und das Very Large Array Radiowellen registrieren.
ICRAR ist ein Gemeinschaftsprojekt der Curtin University und der University of Western Australia, das von der Regierung des Bundesstaates Western Australia finanziert wird.
Abhandlung: “Super-Eddington Mechanical Power of an Accreting Black Hole in M83” im Journal Science
Quelle: http://www.icrar.org/news/news_items/media-releases/new-fast-and-furious-black-hole-found
(THK)
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